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毕业论文-华电连江风电厂110kV升压变电站接地网优化设计

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毕业论文题目华电连江风电厂110kV升压变电站接地网优化设计专业：电气工程及其自动化学院：电气工程学院年级：学习形式：学号：论文作者：指导教师：职称：完成时间：郑重声明本人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的，学位论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，否则，本人愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果，特此郑重声明。

学位论文作者（签名）：年月日摘要随着电力系统容量的不断增加，流经地网的入地短路电流也愈来愈大，因此要确保人身和设备的安全，维护系统的可靠运行，不仅要强调降低接地电阻，还要考虑地网上表面的电位分布。

电力系统的接地是对系统和网上电气设备安全可靠运行，及操作维护人员安全都起着重大的作用。

接地装置是保证电气设备安全运行和人身安全的主要设备。

由于自然条件和施工工艺等原因，变电站的接地装置腐蚀严重，接地电阻不合格，通过实施改造措施，消除隐患，解决接地网不合格问题。

随着城市变电站的小型化,其接地网的面积受到了限制,由于电网的不断扩大,系统短路电流越来越大,因而对接地网的设计提出了新的要求.就城市变电站建设中面临的问题进行了分析,针对城市电网特点,对接地网形式、接地体选择及降低中跨步电势的措施提出了建议。

还对城市变电站避雷带接地方案，与民用建筑结合的接地以及二次设备接地等问题进行了探讨。

同时建设重新测量本地土壤电阻率，以便在接地风设计中合理取值。

本文结合在建工程华电连江风电厂110 kV 升压变电站的接地网设计，阐释了接地网不等间距布置的方法及其合理性。

关键词：变电站；接地网；接地电阻AbstractWith the continuous increase of power system capacity, the short-circuit current into the ground through the network is more and more, so to ensure the safety of people and equipment, maintenance and reliable operation of the system, not only to emphasize reducing grounding resistance, but also consider the potential distribution of the net surface. Powersystem grounding system is analyzed and the net electrical equipment safe and reliable operation, safe operation and maintenance personnel have a major role to play. The grounding device is the main equipment to ensure the safe operation of electrical equipmentand personal safety。

Because of the natural conditions and construction process and other reasons, the seriouscorrosion of substation grounding device, grounding resistance is not qualified, through the implementation of reform measures to eliminate hidden dangers, to solve the problem ofgrounding grids, unqualified. With the miniaturization of substation grounding grid of the city,the area is limited, due to the continuous expansion of power grid, short-circuit current is more and more big, so butt new requirements of grounding grid is proposed. Facing the problems in the construction of city substation is analyzed, according to the city power grid characteristics,put forward the suggestion of the grounding system, form the grounding body selection andmeasures to reduce the step potential。

With earthing scheme of city substation lightning protection and grounding of civil buildings,combined and two times the equipment grounding are discussed. At the same time, the construction of re measurement of local soil resistivity, in order to design the reasonable value of ground wind. This combination of grounding grid design in the construction of HuadianLianjiang wind power plant 110 kV step-up substation grounding grid method, explains theunequal spacing layout and its rationality. Keywords: substation; grounding grid; grounding resistance目录摘要 (I)Abstract .................................................................................................................................. I I 1 绪论 .. (1)1.1 引言 (1)1.2 现状分析 (1)2 接地网优化设计的合理性 (5)2.1 关于接地短路电流的计算及接地要求 (5)2.1.1关于接地短路电流的计算 (5)2.1.2土壤电阻率ρ的取值 (6)2.1.3 接地电阻值的要求 (6)2.2 对接地网优化设计的分析 (8)2.2.1 改善导体的泄漏电流密度分布 (8)2.2.1 均匀土壤表面的电位分布 (8)2.2.3节省大量钢材和施工费用 (9)3 城市变电站接地网的设计 (10)3.1 三维立体接地网基本原理 (10)3.2 垂直超深钢镀铜接地棒 (12)3.2.1 优劣 (12)3.2.2掌握大地导电率的有关资料 (13)3.2.3接地网的形式 (14)3.2.4接地体的选择 (14)3.2.5 采取降低跨步电势的措施 (14)4 接地网优化设计的方法 (16)4.1接地网接地电阻计算及量大电阻的确定 (16)4.1.1 水平主接地网接地电阻计算 (16)4.1.2 如何确定变电所允许的最大接地电阻 (17)4.2 减小接地电阻的方法 (17)4.2.1 两层接地网 (18)4.2.2 深井式垂直接地极 (18)4.2.3扩大接地面积 (18)4.2.4 使用降阻剂 (19)4.3工程设计中的几点建议 (19)4.3.1 土壤电阻率的测量要准确 (19)4.3.2接地施工应提前进行 (19)4.3.3优先考虑深井式垂直接地极 (19)4.3.4接地体的选择 (20)4.3.5 降低接地电位的其他方法 (20)5 变电站接地网优化措施 (21)5.1改进接地网的技术措施 (21)6 与接地网相关的问题 (24)6.1接地网在设计过程中注意事项 (24)6.2与城市接地网有关的接地 (26)6.2.1城市变电站的避雷带 (26)6.2.2与民用建筑相结合变电站的接地 (26)6.2.3变电站二次设备的接地 (26)7 总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1 绪论1.1 引言随着电力工业的发展，变电站一次设备二次保护对接地装置的要求不断提高。

接地装置是确保电力设备安全运行及其工作人员人身安全的重要设备。

电力系统中对接地装置的要求越来越严格，变电所接地系统直接关系到变电所的正常运行，更涉及到人身与设备的安全。

然而由于接地网设计考虑不全面、施工不精细、测试不准确等原因，近年来，发生了多起地网引起的事故，有的不仅烧毁了一次设备，而且还通过二次控制电缆窜入主控室，造成了事故扩大，故接地网对电力系统的安全稳定运行起到非常重要的作用。

大型枢纽变电站，就因开关室接地与主接地网之间的接地电阻不合格，引发接地网局部地电位升高，造成高电压、大电流窜入直流系统、继电保护系统、击穿保护二次电缆、造成主控楼及保护装置、二次电缆、低压配电设备全部烧毁；150MVA主变压器和220kV、110kV部分高压设备烧毁。

致使多家大型发电厂被迫停机，造成电力系统解裂大面积停电。

现在尤其是35kV、10kV系统接地故障，由于接地网存在缺陷导致变电站接地网局部电位升高，致使避雷器不能正确动作，甚至发生逆闪，引发母线对地放电，开关爆炸，烧毁电气设备，甚至烧断接地装置，造成大面积停电的事故时有发生。

然而，因为设计、施工、验收等各个方面的因素，未能有效地解决接地装置的防腐问题。

比如，华电连江风电厂110 kV 升压变电站，经过多次普测和开挖检查，发现接地网锈蚀严重，接地电阻逐年升高。

规程规定：变电站接地装置接地电阻应不大于0.5欧。

而该站接地网接地电阻由建站时的0.46 欧升高至2015年的1.05欧。

1.2 现状分析为了摸清福州地区地网的腐蚀情况及存在的问题，从2000年起对连江、北郊、雄县、江阴等运行20 年以上的变电站地网进行了挖掘检查，经检查发现如下问题。

（1）接地引下线热容量不够公司大部分变电站设备采用的接地引下线为ø12 mm 圆钢，部分设备甚至用ø8 mm圆钢,而且个别站同一电压等级设备的接地引下线规格不齐，并有多点焊接。

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110kV变电站设计（毕业设计_毕业论文）

110kV变电站设计（毕业设计_毕业论文）

110kV变电站设计（毕业设计_毕业论⽂）题⽬：110kV变电站设计专业班级l 学⽣姓名学号摘要随着经济的发展和现代⼯业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全⾯、系统，⼯⼚⽤电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也⽇益提⾼，因此对供电设计也有了更⾼、更完善的要求。

设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运⾏费⽤和有⾊⾦属的消耗量，也会反映在供电的可靠性和安全⽣产⽅⾯，它和企业的经济效益、设备⼈⾝安全密切相关。

变电站是电⼒系统的⼀个重要组成部分，由电器设备及配电⽹络按⼀定的接线⽅式所构成，他从电⼒系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每⼀个⽤电设备的转设场所。

作为电能传输与控制的枢纽，变电站必须改变传统的设计和控制模式，才能适应现代电⼒系统、现代化⼯业⽣产和社会⽣活的发展趋势。

随着计算机技术、现代通讯和⽹络技术的发展，为⽬前变电站的监视、控制、保护和计量装置及系统分隔的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。

随着电⼒技术⾼新化、复杂化的迅速发展，电⼒系统在从发电到供电的所有领域中，通过新技术的使⽤，都在不断的发⽣变化。

变电所作为电⼒系统中⼀个关键的环节也同样在新技术领域得到了充分的发展。

[关键词]变电站输电系统配电系统⾼压⽹络补偿装置AbstractAlong with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and more completely and system. Because the quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. Therefore they need the higher and more perfect request to the power supply. Whether Design reasonable, not only affect directly the base investment and circulate the expenses with have the metal depletion in colour metal, but also will reflect the dependable in power supply and the safe in many facts. In a word, it is close with the economic performance and the safety of the people.The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe, dependable, and economical. As an important part of power’s transport and control, the transformer substation must change the mode of the traditional design and control, then can adapt to the modern electric power system, the development of modern industry and the of trend of the society life.Along with the high and quick development of electric power technique, electric power system then can change from the generate of the electricity to the supply the power.[key words] substation transmission system distributionhigh voltage network correction equipment.⽬录第1章原始资料及其分析 (3)1原始资料 (3)2原始资料分析 (4)第2章负荷分析 (5)第3章变压器的选择 (8)第4章电⽓主接线 (10)第5章短路电流的计算 (13)1短路电流计算的⽬的和条件 (13)2短路电流的计算步骤和计算结果 (14)第6章配电装置及电⽓设备的配置与选择 (17)1 导体和电⽓设备选择的⼀般条件 (17)2 设备的选择 (17)3 ⾼压配电装置的配置 (18)第7章⼆次回路部分 (21)1 测量仪表的配置 (21)2 继电保护的配置 (21)第8章所⽤电的设计 (27)第9章防雷保护 (39)结束语 (41)致谢 (42)参考⽂献 (43)附录⼀：⼀次接线图附录⼆：10KV配电装置接线图绪论电⼒⼯业是国民经济的⼀项基础⼯业和国民经济发展的先⾏⼯业，它是⼀种将煤、⽯油、天然⽓、⽔能、核能、风能等⼀次能源转换成电能这个⼆次能源的⼯业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供⾜够的动⼒，其发展⽔平是反映国家经济发展⽔平的重要标志。

110kV变电站接地网的优化设计探讨

110kV变电站接地网的优化设计探讨

110kV变电站接地网的优化设计探讨摘要：本文首先对变电站接地网作了简单介绍，介绍了接地网的设计原则。

然后分析了110kV变电站接地网存在的问题：阻值变大；接地网与设备引线存在薄弱环节；工作人员的操作不当问题；电网设计方法不能满足接地的需要。

最后对110kV变电站接地网的优化设计进行了探讨，以供参考。

关键词：变电站接地网；设计原则；存在问题；优化设计变电站接地网设计需要满足不同安全规范的要求，良好的接地网是整个变电站中防雷接地、保护接地和工作接地三者的统一。

优化变电站的接地网，使其不仅能满足防雷、保护及工作的要求，而且满足一、二次系统电磁兼容的要求，有效提高变电站弱电设备的抗干扰能力，具有重要的意义。

1 变电站接地网的设计原则接地网是对由埋在地下一定深度的多个金属接地极和由导体将这些接地极相互连接组成一网状结构的接地体的总称。

它广泛应用在电力、建筑、计算机，工矿企业、通讯等众多行业之中，起着安全防护、屏蔽等作用。

接地网有大有小，有的非常复杂庞大，也有的只由一个接地极构成，一般根据需要来设计。

变电站接地网设计时要遵循以下原则：接地装置的设计在保证人身安全、设备安全及运营可靠性的基础上，应尽可能减少投资。

通常情况下，利用建筑物低级钢筋或其他可借助利用的金属物接地，辅以人工接地体，形成闭环形接地网络。

综合接地系统的施工应充分考虑接地引出线穿越地下车站结构底板时的防水问题。

在设计接地网基地电阻时主要考虑因素是接地网的面积。

在特殊部位，一般要采取加强集中接地的方式来实现接地，以有效减小接地电阻。

大型接地网网孔数量一般控制在32个以内，过多的设置均压带根数试验表明其减小最大接触系数的效果方面也是有限的，还受到经济性的影响。

小面积接地网可采用置换法来改善电阻率。

接地网的埋深一般控制在0.6米到0.8米之间。

降阻剂应采用物理降阻剂，禁止采用化学降阻剂。

2 110KV变电站接地网存在的问题2.1 阻值变大阻值变大是指变电站的接地网在运行过程中由于土壤或者相关物质，导致所接触的电阻变大。

110kV变电站接地网的优化设计

110kV变电站接地网的优化设计

110kV变电站接地网的优化设计摘要：在国家电网建设过程中，变电站是其重要的组成部分，变电站作为电力系统的枢纽，其接地网的设计运行对于电力系统的健康运行和变电站工作人员的人身安全起着至关重要的作用。

但是，在实际的110kV 变电站接地网的设计运行，还存在着一些问题影响着变电站接地网抗干扰能力，为此，我们需要对此进行有效的优化处理，从而使接地网抗干扰能力变强，更能满足在任何环境下都安全稳定运行的要求。

基于此，本文将对110kv变电站接地网的优化设计进行详细的分析和探究，希望能给需要的人士提供一定的参考价值。

关键词：110kv变电站；接地网；设计优化人们的生活越来越离不开对于电能的使用，为了电力输送的安全，同时也为了建立高效且应用能力更强的电力系统，推动电力行业健康发展，我们就需要不断的对电力系统中110kv变电站接地网进行优化设计。

接地网是变电站可靠运行的有力保障，其作为变电站内的重要系统，是可以提高整个变电站防雷性能的，同时也可以保护和维持变电站正常运行，接地网若是能够被优化设计，将可以提升其安全性与可靠性，进而保障变电站设备与工作人员的人身安全，更能保证整个电力系统的健康运行。

1、变电站接地网的重要性及影响其安全性的因素变电站接地网作为变电站内输送电力的重要系统，它对于设计的需求是非常大的，需要满足不同安全规范的要求，并且还要建立一个具有低阻抗对地通道的接地系统。

接地网的设计若是良好，将可以使整个变电站中防雷接地、保护接地和工作接地三者进行有机统一。

为此，优化变电站的接地网，将使其同时做到防雷、保护及工作的要求，且满足一、二次系统电磁兼容的要求，对于提高变电站弱电设备的抗干扰能力有着积极的作用。

优化接地网设计还可以提高变电站的地网技术水平，保证变电站内的一次设备、二次设备和微机自控装置的安全稳定运行。

造成接地网不能正常运行的因素有很多，其中组主要的因素是接地网电阻过大，影响接地网电阻的因素主要有以下几个方面：a.施工工艺。

110kV变电站接地网的优化设计方案探讨

110kV变电站接地网的优化设计方案探讨

110kV变电站接地网的优化设计方案探讨摘要：随着我国经济的飞速发展，社会中的各行各业都对电力系统的依赖越来越大，没有了电力，很多企业工厂都无法正常运行。

随着电力系统的持续发展，现如今，电力系统的安全性和稳定性更能得到大家的关注。

然而变电站作为电力系统的枢纽，起着至关重要的作用，变电站接地网的设计和运行对于整个电力系统的作用极其关键。

关键词：110kV；变电站；接地网；优化设计方案前言变电站接地网设计需要满足不同安全规范的要求，建立一个具有低阻抗对地通道的接地系统，良好的接地网是整个变电站中防雷接地、保护接地和工作接地三者的统一。

优化变电站的接地网，使其不仅能满足防雷、保护及工作的要求，而且满足一、二次系统电磁兼容的要求，有效提高变电站弱电设备的抗干扰能力，具有重要的意义。

本文结合阜阳滑集110kV变电站接地网设计，在接地系统现状分析的基础上，通过优化接地网设计来提高110kV变电站的地网技术水平，以保证变电站内的一次设备、二次设备和微机自控装置的安全稳定运行。

1 变电站接地网设计原则由于变电站各级电压母线接地故障电流越来越大，在接地设计中要满足R≤2000/I是非常困难的。

现行标准与原接地规程有一个很明显的区别是对接地电阻值不再规定要达到0.5Ω，而是允许放宽到5Ω，但这不是说一般情况下，接地电阻都可以采用5Ω，接地电阻放宽是有附加条件的，即：防止转移电位引起的危害，应采取各种隔离措施；考虑短路电流非周期分量的影响，当接地网电位升高时，3～10kV避雷器不应动作或动作后不应损坏，应采取均压措施，并验算接触电位差和跨步电位差是否满足要求，施工后还应进行测量和绘制电位分布曲线。

变电站接地网设计时应遵循以下原则：①尽量采用建筑物地基的钢筋和自然金属接地物统一连接地作为接地网。

②尽量以自然接地物为基础，辅以人工接地体补充，外形尽可能采用闭合环形。

③应采用统一接地网，用一点接地的方式接地。

2 110kV变电站接地网中存在的问题分析2.1 变电站接地电线的问题一是接地引下线与水平地线截面配合不是很当，如接地引下线截面22mm圆钢时，其接地引下线与地网干线相连的地线截面却往往是12mm圆钢的现象。